Биосорбция тяжёлых металлов микромицетами: особенности процесса, механизмы, кинетика
Скугорева С.Г., Кантор Г.Я., Домрачева Л.И.
Раздел: Теоретические проблемы экологии
Одним из путей удаления соединений тяжёлых металлов (ТМ) из окружающей среды является биосорбция.
Большинство исследований по изучению биосорбции проводится на микроорганизмах, среди которых лидирующие
позиции занимают микромицеты. Они обладают высокой степенью адаптации и устойчивости к действию ТМ, спо-
собны аккумулировать и трансформировать соединения ТМ, проявляют по отношению к ним высокую сорбционную
активность. Особенностью строения клеточной стенки микромицетов является преобладание полисахаридов, в част-
ности, хитина, и присутствие меланинов, которые могут участвовать в сорбции ТМ. Биомолекулы грибов имеют в
своем составе различные функциональные группы, донорные атомы которых (сайты связывания) обусловливают
связывание с ионами ТМ. При этом характер связи можно объяснить с позиций принципа жёстких и мягких кислот
и оснований Пирсона. В статье приведён обзор данных литературы по сорбционным способностям микромицетов
разных классов, родов и видов к ионам различных ТМ.
Основополагающими для понимания процесса биосорбции являются знания о механизме процесса. На основе
клеточного метаболизма механизмы биосорбции можно классифицировать на независимые и зависимые от него.
На основе местоположения биосорбции выделяют: 1) внутриклеточное накопление; 2) внеклеточное накопление
и осаждение; 3) сорбцию и осаждение на поверхности клеток. Механизмы, относящиеся к первым двум группам, за-
висимы от метаболизма и обусловлены процессами комплексообразования, осаждения, ионного обмена; а последняя
группа механизмов – также и адсорбцией (физическая и хемосорбция). В статье рассмотрены основы механизмов,
их особенности, примеры микромицетов, у которых они исследованы.
Одной из важнейших характеристик процесса сорбции ТМ биологическими объектами является зависимость
скорости сорбции от параметров процесса, которая описывается кинетическим уравнением сорбции. В статье рас-
смотрены наиболее распространённые модели для описания биосорбции: модели псевдо-первого и псевдо-второго
порядков, уравнение Еловича и модель параболической диффузии.
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
